DE102005008024A1

DE102005008024A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102005008024A1
Application number: DE200510008024
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. Kiesewetter; Jan Dipl.-Ing. Kipping (Ba); Frank Dipl.-Ing. Schlosser (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-08-31
Also published as: WO2006089627A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen, bei dessen Durchführung ein den Reifenfülldruck beschreibender Reifendruckwert ermittelt wird, der ermittelte Reifendruckwert mit mindestens einem gespeicherten Sollwert verglichen wird und mittels des Vergleichsergebnisses darauf geschlossen wird, ob der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) einen Reifenfehldruck, insbesondere einen Reifenminderdruck, aufweist, wobei zusätzlich ein Reifentemperaturwert ermittelt und bei der Ermittlung der Reifendruckwerte zur Kompensation der Temperatureinflüsse herangezogen wird, und eine zugehörige Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen. Erfindungsgemäß wird nach einem erkannten Befüllvorgang für mindestens einen der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) aus der aktuellen Reifentemperatur, der aktuellen Umgebungstemperatur und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor eine korrigierte Befülltemperatur berechnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine zugehörige Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen.
Verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen, bei dessen Durchführung ein den Reifenfülldruck beschreibender Reifendruckwert ermittelt wird, und der ermittelte Reifendruckwert mit einem gespeicherten Sollwert verglichen wird, und mittels des Vergleichsergebnisses darauf geschlossen wird, ob der Fahrzeugreifen einen Reifenfehldruck aufweist ist aus modernen Fahrzeugen oder aus der Literatur bekannt.

So werden beispielsweise in der DE 101 30 640 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Reifendrücken bei einem Kraftfahrzeug beschrieben. Das beschriebene Verfahren sieht vor, wenigstens einen auf einem Reifendrucksollwert basierenden Reifendruckminimalgrenzwert in Abhängigkeit gemessener, aktueller Reifendrücke nachzuführen bzw. entsprechend zu adaptieren. Das beschriebene Verfahren stellt zwei unterschiedlich hohe adaptierbare Reifendruckminimalgrenzwerte bereit, um den Fahrer bei einem geringen Druckverlust zu warnen und bei einem hohen Druckverlust zu alarmieren. Zusätzlich werden die Reifendruckminimalgrenzwerte in Abhängigkeit von gemessenen Temperaturwerten adaptiert, wobei bei der Temperaturkompensation ein isochorer Zusammenhang von Druck und Temperatur berücksichtigt wird und die Minimalgrenzwerte mit einem Faktor multipliziert werden, welcher durch das Verhältnis der aktuellen Temperatur zur Bezugstemperatur bestimmt wird.

In der DE 102 37 699 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Reifendruckkontrolle beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung umfasst eine Radelektronik mittels derer Ist-Druck und Ist-Temperatur in einem Fahrzeugreifen bestimmbar sind, ein zentrales Steuergerät, eine Ausgabeeinheit zur Darstellung der auf eine Referenztemperatur genormten Ist-Drücke mit vorgebbaren Soll-Drücken und eine Befüllanzeige zur Darstellung von Informationen zur Befüllung eines Fahrzeugreifens in Abhängigkeit von den erfassten Ist-Drücken, wobei die eingestellten Soll-Drücke bei der Referenztemperatur auf Soll-Drücke bei der aktuellen Ist-Temperatur der Fahrzeugreifen durch das Steuergerät umrechenbar und auf einer Befüllanzeige darstellbar sind. Zur Darstellung der Informationen auf der Ausgabeeinheit, wird bei einem Vorliegen einer weichen Warnung, der Fahrer aufgefordert, den Reifendruck zu überprüfen. Die weiche Warnung wird beispielsweise bei einem Reifenminderdruck ausgegeben, welcher noch ein sicheres Fahren gewährleistet, wobei der Fahrer erst beim nächsten Einschalten der Zündung zur Korrektur des Reifendrucks aufgefordert wird. Bei Vorliegen einer harten Warnung ist die Fahrsicherheit nicht mehr gewährleistet und das Warnsignal wird sofort ausgegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen mit einer Temperaturkompensation anzugeben, welches den Fahrer zuverlässig und rechtzeitig über ein Absinken des Reifendrucks informiert und eine zugehörige Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird nach einem erkannten Befüllvorgang für mindestens einen Fahrzeugreifen aus einer aktuellen Reifentemperatur, einer aktuellen Umgebungstemperatur und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor eine korrigierte Befülltemperatur berechnet, welche zur Ermittlung des zugehörigen Reifendruckwertes herangezogen wird. Durch die berechnete korrigierte Befülltemperatur kann in vorteilhafter Weise eine einfache Temperaturkompensation bei der Befüllung der Fahrzeugreifen vorgenommen werden. Normalerweise sollte eine Befüllung oder eine Druckkorrektur bei kalten Reifen vorgenommen werden. Es kommt aber vor, dass der Reifendruck bei warmgefahrenen Reifen eingestellt wird. In diesem Zustand ist die aktuelle Reifentemperatur höher als die aktuelle Außentemperatur und es wird die korrigierte Befülltemperatur berechnet. Ein Befüllvorgang wird beispielsweise durch eine charakteristische Veränderung des Reifendrucks erkannt, beispielsweise wenn der Reifendruck im Vergleich zu einem gespeicherten Vergleichsdruckwert ansteigt.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen wird die korrigierte Befülltemperatur mit der Gleichung (1) berechnet: T_korr = k·T_Reifen + (1 – k)·T_Umgebung (1)

T_korr repräsentiert die korrigierte Befülltemperatur, k den Gewichtungsfaktor und T_Umgebung die Umgebungstemperatur.

Für die Wahl des Gewichtungsfaktors können zwei Grenzfälle betrachtet werden. Ein erster Grenzwert liegt vor, wenn der Fahrer, welcher seine warmgefahrenen Reifen befüllt, nicht die physikalisch richtige Korrektur berücksichtigt hat, sondern den eingestellten Reifendruck eigentlich bei kalten Reifen haben möchte, dann wäre k = 0 der richtige Wert. Ein zweiter Grenzwert liegt vor, wenn der Fahrer in den warmen Reifen bewusst einen höheren Druck eingestellt hat, dann wäre k = 1 der richtige Wert. Daher wird der Gewichtungsfaktor k zur Berechung der korrigierten Befülltemperatur T_korr vorzugsweise auf den Wert 0,7 gesetzt.

Um den Einfluss von sehr extremen Werten, die nicht repräsentativ sind, einzugrenzen werden in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die gemessenen Reifentemperaturen T_Reifen und Umgebungstemperaturen T_Umgebung vor der Berechnung der korrigierten Befülltemperatur T_korr auf den Temperaturbereich von –20°C bis 40°C begrenzt.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorgegebene Schwellwerte zur Ausgabe von Warnmeldungen, beispielsweise von weichen oder harten Warnmeldungen, an die korrigierte Befülltemperatur T_korr angepasst.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen umfasst mindestens eine Reifensensoreinheit, welche für einen zugehörigen Reifen einen den Reifenfülldruck beschreibenden Reifendruckwert und einen Reifentemperaturwert ermittelt und an eine Auswerte- und Steuereinheit überträgt, welche den ermittelten Reifendruckwert mit mindestens einem gespeicherten Sollwert vergleicht und mittels des Vergleichsergebnisses bestimmt, ob der Fahrzeugreifen einen Reifenfehldruck, insbesondere einen Reifenminderdruck aufweist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit den Reifentemperaturwert zur Kompensation der Temperatureinflüsse bei der Ermittlung der Reifendruckwerte heranzieht. Erfindungsgemäß berechnet die Auswerte- und Steuereinheit nach einem erkannten Befüllvorgang für mindestens einen der Fahrzeugreifen aus der aktuellen Reifentemperatur, der aktuellen Umgebungstemperatur und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor eine korrigierte Befülltemperatur.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung berechnet die Auswerte- und Steuereinheit die korrigierte Befülltemperatur mit der bereits beschriebenen Gleichung (1).

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung passt die Auswerte- und Steuereinheit die vorgegebenen Schwellwerte zur Ausgabe von Warnmeldungen an die korrigierte Befülltemperatur T_korr an und gibt die Warnmeldungen über eine optische oder akustische Ausgabeeinheit aus.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen, und
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst eine Vorrichtung 100 zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen 10, 20, 30, 40, 50 eine Auswerte- und Steuereinheit 1, eine manuelle Eingabeeinheit 2 und eine optische und akustische Ausgabeeinheit 3 zur Bedienung der Vorrichtung 100. Zudem umfasst die Vorrichtung 100 zur Drucküberwachung für jeden Reifen eine Reifensensoreinheit 11, 21, 31, 41, 51, welche für den zugehörigen Reifen 10, 20, 30, 40, 50 einen den Reifenfülldruck beschreibenden Reifendruckwert und eine Reifentemperatur ermittelt. Die Reifensensoreinheiten 11, 21, 31, 41, 51 senden die ermittelten Werte beispielsweise durch eine drahtlose Übertragung an eine Auswerte- und Steuereinheit 1, welche den ermittelten Reifendruckwert mit mindestens einem gespeicherten Sollwert vergleicht und mittels des Vergleichsergebnisses bestimmt, ob einer der Fahrzeugreifen 10, 20, 30, 40, 50 einen Reifenfehldruck, insbesondere einen Reifenminderdruck aufweist. Die Auswerte- und Steuereinheit 1 berücksichtigt die Reifentemperatur bei der Ermittlung der Reifendruckwerte und nimmt eine Kompensation der Temperatureinflüsse bei der Befüllung von mindestens einem der Reifen 10 20, 30, 40, 50 dadurch vor, dass aus der aktuellen Reifentemperatur, einer aktuellen Umgebungstemperatur und einem Gewichtungsfaktor k gemäß der Gleichung (1) eine korrigierte Befülltemperatur berechnet wird. T_korr = k·T_Reifen + (1 – k)·T_Umgebung (1)
T_korr repräsentiert die korrigierte Befülltemperatur, k den Gewichtungsfaktor und T_Umgebung die Umgebungstemperatur.
Die Auswerte- und Steuereinheit 1 gibt die ermittelten Reifendruckwerte und entsprechende Warnmeldungen, wenn der ermittelte Reifenfehldruck vorgegebene Schwellwerte erreicht oder überschreitet, als optische oder akustische Anzeigen über die Ausgabeeinheit 3 aus. Bei der Bestimmung der Warnschwellen zur Ausgabe von Warnmeldungen wird die berechnete korrigierte Befülltemperatur T_korr herangezogen. Normalerweise soll gemäß Betriebsanleitung eine Befüllung oder Druckkorrektur bei kalten Reifen vorgenommen werden. Da es jedoch vorkommen kann, dass der Reifendruck bei warmgefahrenen Reifen eingestellt wird, wird die korrigierte Befülltemperatur T_korr berechnet. Die warmgefahrenen Reifen werden beispielsweise dadurch erkannt, dass die gemessene aktuelle Reifentemperatur T_Reifen höher als die gemessene aktuelle Umgebungstemperatur T_Umgebung ist. Die Umgebungstemperatur kann der Auswerte- und Steuereinheit 1 von einem Fahrzeugbussystem zur Verfügung gestellt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gewichtungsfaktor auf den Wert 0,7 gesetzt. Bei der Auswahl des Gewichtungsfaktors können zwei Grenzfälle betrachtet werden. Ein erster Grenzwert liegt vor, wenn der Fahrer, welcher seine warmgefahrenen Reifen befüllt, nicht die physikalisch richtige Korrektur berücksichtigt hat, sondern den eingestellten Reifendruck eigentlich bei kalten Reifen haben möchte, dann wäre k = 0 der richtige Wert. Ein zweiter Grenzwert liegt vor, wenn der Fahrer in den warmen Reifen bewusst einen höheren Druck eingestellt hat, dann wäre k = 1 der richtige Wert. Durch das Setzen des Gewichtungsfaktors k auf den Wert 0, wird für die meisten Fälle eine passende Korrektur bei Berechung der korrigierten Befülltemperatur T_korr vorgenommen.
Zudem begrenzt die Auswerte- und Steuereinheit 1 die gemessenen Reifentemperaturen T_Reifen und die Umgebungstemperaturen T_Umgebung auf den Temperaturbereich von –20°C bis 40°C. Dadurch wird der Einfluss von extremen Werten bei der Berechnung der korrigierten Befülltemperatur T_korr begrenzt.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wertet das erfindungsgemäße Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen nach dem Start im Schritt 200 die Sensorsignale der Reifensensoreinheiten 11, 21, 31, 41, 51 aus, insbesondere werden zur Bestimmung der Reifendruckwerte das Drucksensorsignal und das Temperatursensorsignal ausgewertet. Im Schritt 300 wird die korrigierte Befülltemperatur berechnet, wenn bei der Auswertung der Sensorsignale eine Befüllung bei warmgefahrenen Reifen erkannt wird. Im Schritt 400 wird die Drucküberwachung der Fahrzeugreifen durchgeführt, wobei bei der Bestimmung von Warnschwellen zur Ausgabe von Warnmeldungen die korrigierte Befülltemperatur herangezogen wird.

Claims

Verfahren zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen, bei dessen Durchführung ein den Reifenfülldruck beschreibender Reifendruckwert ermittelt wird, der ermittelte Reifendruckwert mit mindestens einem gespeicherten Sollwert verglichen wird und mittels des Vergleichsergebnisses darauf geschlossen wird, ob der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) einen Reifenfehldruck, insbesondere einen Reifenminderdruck aufweist, wobei zusätzlich ein Reifentemperaturwert ermittelt und bei der Ermittlung der Reifendruckwerte zur Kompensation der Temperatureinflüsse herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) nach einem erkannten Befüllvorgang aus der aktuellen Reifentemperatur, der aktuellen Umgebungstemperatur und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor eine korrigierte Befülltemperatur berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die korrigierte Befülltemperatur aus der Gleichung T_korr = k·T_Reifen + (1 – k)·T_Umgebungberechnet, wobei T_korr die korrigierte Befülltemperatur, k den Gewichtungsfaktor und T_Umgebung die Umgebungstemperatur repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor k zur Berechung der korrigierten Befülltemperatur T_korr auf den Wert 0,7 gesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Reifentemperaturen T_Reifen und Umgebungstemperaturen T_Umgebung bei der Berechnung der korrigierten Befülltemperatur T_korr auf den Temperaturbereich von –20°C bis 40°C begrenzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vorgegebene Schwellwerte zur Ausgabe von Warnmeldungen an die korrigierte Befülltemperatur T_korr angepasst werden.
Vorrichtung zur Drucküberwachung von Fahrzeugreifen, insbesondere zur Durchführung des Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit mindestens einer Reifensensoreinheit (11, 21, 31, 41, 51), welche für einen zugehörigen Reifen (10, 20, 30, 40, 50) einen den Reifenfülldruck beschreibenden Reifendruckwert und einen Reifentemperaturwert ermittelt und an eine Auswerte- und Steuereinheit (1) überträgt, welche den ermittelten Reifendruckwert mit mindestens einem gespeicherten Sollwert vergleicht und mittels des Vergleichsergebnisses bestimmt, ob der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) einen Reifenfehldruck, insbesondere einen Reifenminderdruck aufweist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (1) den Reifentemperaturwert zur Kompensation der Temperatureinflüsse bei der Ermittlung der Reifendruckwerte heranzieht, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (1) nach einem erkannte Befüllvorgang für mindestens einen der Fahrzeugreifen (10, 20, 30, 40, 50) aus der aktuellen Reifentemperatur, der aktuellen Umgebungstemperatur und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor eine korrigierte Befülltemperatur berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (1) die korrigierte Befülltemperatur nach der Gleichung T_korr = k·T_Reifen + (1 – k)·T_Umgebungberechnet, wobei T_korr die korrigierte Befülltemperatur, k den Gewichtungsfaktor und T_Umgebung die Umgebungstemperatur repräsentiert.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (1) die vorgegebenen Schwellwerte zur Ausgabe von Warnmeldungen an die korrigierte Befülltemperatur T_korr anpasst und die Warnmeldungen über eine optische oder akustische Ausgabeeinheit (3) ausgibt.